GaAs／GaAlAs中红外量子阱探测器和双色量子阱红外探测器

本文报道我们在国内率先研制的ＧａＡｓ／ＧａＡｌＡｓ中红外（３～５μｍ）量子阱探测器和双色量子阱红外探测器的制备和性能．ＧａＡｓ／ＧａＡｌＡｓ中红外量子阱探测器是光伏型，探测峰值波长为５．３μｍ，８５Ｋ下的５００Ｋ黑体探测率为３e９ｃｍ·Ｈｚ１／２／Ｗ，峰值探测率达到５×１０１１ｃｍ·Ｈｚ１／２／Ｗ，阻抗为５０ＭΩ．ＧａＡｓ／ＧａＡｌＡｓ双色量子阱红外探测器是偏压控制型的两端器件，在零偏压下该探测器仅在３～５μｍ波段有响应，响应峰值波长为５．３μｍ，８５Ｋ温度下５００Ｋ黑体探测率为３e９ｃｍ     

离子损伤对等离子体辅助分子束外延生长的GaNAs／GaAs和GaInNAs／GaAs量子阱的影响

研究了离子损伤对等离子体辅助分子束外延生长的GaNAs／GaAs和GaInNAs／GaAs量子阱的影响．研究表明离子损伤是影响GaNAs和GaInNAs量子阱质量的关键因素．去离子磁场能有效地去除了等离子体活化产生的氮离子．对于使用去离子磁场生长的GaNAs和GaInNAs量子阱样品,X射线衍射测量和PL谱测量都表明样品的质量被显著地提高．GaInAs量子阱的PL强度已经提高到可以和同样条件下生长的GaInAs量子阱相比较．研究也表明使用的磁场强度越强,样品的光学质量提高越明显．     

分子束外延生长高应变单量子阱激光器

采用分子束外延方法研究了高应变 In Ga As/Ga As量子阱的生长技术 .将 In Ga As/Ga As量子阱的室温光致发光波长拓展至 116 0 nm,其光致发光峰半峰宽只有 2 2 me V.研制出 112 0 nm室温连续工作的 In Ga As/Ga As单量子阱激光器 .对于 10 0 μm条宽和 80 0 μm腔长的激光器 ,最大线性输出功率达到 2 0 0 m W,斜率效率达到 0 .84m W/m A,最低阈值电流密度为 45 0 A/cm2 ,特征温度达到 90 K.     

分子束外延生长高应变单量子阱激光器

采用分子束外延方法研究了高应变InGaAs/GaAs量子阱的生长技术.将InGaAs/GaAs量子阱的室温光致发光波长拓展至1160nm,其光致发光峰半峰宽只有22meV.研制出1120nm室温连续工作的InGaAs/GaAs单量子阱激光器.对于100μm条宽和800μm腔长的激光器,最大线性输出功率达到200mW,斜率效率达到0.84mW/mA,最低阈值电流密度为450A/cm2,特征温度达到90K.     

GaN_xAs_(1-x)/GaAs单量子阱发光性质及带阶研究

用光荧光谱 (PL )研究了 Ga Nx As1 - x/ Ga As单量子阱 (SQW)的光跃迁性质和带阶 .通过研究积分荧光强度与激发强度的关系及光谱峰值位置与温度的关系 ,发现 Ga Nx As1 - x/ Ga As单量子阱中的发光是本征带 -带跃迁 ,并且低温发光是局域激子发光 .通过自洽计算发现它的导带带阶 (ΔEc)与氮含量的关系不是纯粹的线性关系 ,其平均变化速率 (0 .110 e V / N% )比文献中报道的要慢得多 (0 .15 6～ 0 .175 e V / N% ) ,此外发现 Qc(=ΔEc/Δ Eg)随氮含量的变化很小 ,可以用 Qc≈ x0 .2 5 来表示 .还研究了 Ga Nx As1 - x/ Ga As单量子阱中氮含量的变化对能带弯曲参数 (b)的影响     

高电子迁移率InP/InP外延材料的MBE生长

采用固态磷源分子束外延技术在InP(100)衬底上生长了高质量的InP外延材料.实验结果表明InP/InP外延材料的电学性质与诸多生长参数密切相关.根据霍耳测量结果,对生长条件和实验参数进行了优化,在生长温度为370℃,磷裂解温度为850℃,生长速率为0.791μm/h和束流比为2.5的条件下,获得了厚度为2.35μm的InP/InP外延材料.在77K温度下,电子浓度为1.55×1015cm-3,电子迁移率达到4.57×104cm2/(V·s).     

MBE InGaAs/GaAs外延层晶胞弛豫直接测量的X射线双晶衍射方法

本文采用了以解理面为衍射基面，直接测量水平弛豫的方法测量了InxGa1-xAs（衬底为GaAs，x～0．1）外延层的应变及其弛豫状态．在以解理面为衍射基面的衍射曲线上清楚地观测到了衬底峰与外延峰的分裂．表明当InGaAs层厚度较厚（～2μm）时，InGaAs外延层与衬底GaAs已处于非共格生长状态，同时发现大失配的InGaAs晶胞并没有完全弛豫恢复到自由状态．其平行于表面法线的晶格参数略大于垂直方向上的晶格参数（△a／a～10-3）．并且晶胞在弛豫过程中产生了切向应变．在考虑了切向应变的基础上准确地确定出了InGaAs层的In组分x．     

氩气氛中高纯GaAs的外延生长

采用AsC_T_3-Ga-Ar系统外延生长 GaAs,获得了77K电子迁移率为 2.05 × 10~3cm~2/V·s和峰值迁移率高达 3.78 ×10~5cm~2/V·s(在 35K)的结果.为了比较,用同一批源材料分别在Ar气和N_2气系统中外延生长GaAs,井作了霍尔测量.结果表明,Ar气系统较有利于制备高纯GaAs,尤其是生长厚度较薄的外延层.光致发光研究结果揭示了Ar气系统中生长未掺杂外延层的主要残留受主杂质是碳.     

MBE生长轻掺Si高迁移率GaAs材料的杂质补偿特性研究

本文报道了用ＭＢＥ生长轻掺Ｓｉ高迁移率ＧａＡｓ材料的杂质补偿特性实验研究．已得到７７Ｋ温度下迁移率为１６．２e４ｃｍ２／（Ｖ·ｓ）的ＧａＡｓ材料．样品的Ｈａｌｌ测量结果表明：在较低的杂质浓度范围（１e１３ｃｍ－３＜ｎ＜１e１５ｃｍ－３）内，在大体相同的生长温度（５９０℃左右）下，选择适当的生长速率Ｇｒ会增强对浅受主杂质的抑制作用，同时也会抑制Ｓｉ的自补偿效应，减小杂质的补偿度Ｎａ／Ｎｄ之值，从而提高ＭＢＥ外延ＧａＡｓ材料的迁移率．     

MBE生长面发射激光器的原位厚度监测

在ＭＢＥ生长“ＤＢＲ型结构性材料”的过程中，由于生长中的多层结构干涉效应，使高温黑体辐射谱呈现振荡现象，利用此现象辅以计算机数据拟合，可以实现ＭＢＥ生长中层次、组分和厚度的实时监控，对ＭＢＥ系统生长垂直腔型结构材料的实时质量监控有重要意义．我们首次在国内采用这项技术，利用红外高温仪对ＶＣＳＥＬ器件生长全过程（包括谐振腔）及多种组分ＤＢＲ的表观衬底热辐射振荡进行监测，采用准黑体模型，结合扫描电镜、光反射谱等结果进行了分析，理论与实验得到了较好的吻合．